mehr
in dem längern
Schenkel über der mittlern
Höhe des
Quecksilbers in dem
Gefäß
[* 2] bestimmt wird. Da diese mittlere
Höhe aber
nicht genau mit dem jedesmaligen
Stande des
Quecksilbers im
Gefäß übereinstimmt, so sind die Angaben dieser Barometer
[* 3] nur annäherungsweise
richtig, und erst in neuester Zeit sind die Gefäßbarometer
dadurch zu wissenschaftlich brauchbaren
Instrumenten gemacht, daß man sie mit sogen. reduzierten Skalen versehen hat, bei welchen
auf das Steigen und Sinken des
Quecksilbers in dem
Gefäß Rücksicht genommen ist. Um das
Gefäß zu vermeiden, bog man die
Glasröhre unten U-förmig um und bildete dadurch ein
Paar kommunizierender
Röhren,
[* 4] in denen durch den
Niveauunterschied der Quecksilberoberflächen die
Größe des atmosphärischen
Luftdrucks gemessen wurde.
Diese Form des Barometers
heißt Heberbarometer. Wenn auch bei diesem Barometer der
Stand des
Quecksilbers sowohl in dem kürzern
als auch in dem längern
Schenkel bestimmt werden muß und dadurch erst der Niveauunterschied gefunden wird, die
Beobachtung
also eine Ablesung mehr als beim Gefäßbarometer
erfordert, so hat es vor letzterm doch einen wesentlichen
Vorzug wegen der größern Genauigkeit der erhaltenen
Resultate.
Beim
Transport des Barometers
läuft man
Gefahr, daß
Quecksilber
aus demselben ausfließt, und daß die
Röhre durch heftige Schwankungen des Metalls zertrümmert wird. Um dies zu vermeiden,
haben
Deluc,
Gay-Lussac u. a. eigentümliche
Konstruktionen angegeben.
Fortins Reisebarometer
[* 1]
(Fig. 1 und 2) ist ein Gefäßbarometer
, bei welchem eine sinnreiche
Einrichtung getroffen wurde, um das
Niveau des
Quecksilbers im
Gefäß stets auf die
Höhe vom
Nullpunkt der
Skala zu bringen.
Zu diesem
Zweck besteht der
Boden des
Gefäßes aus
Leder a, gegen welches vermittelst einer
Schraube b von
unten her ein
Druck ausgeübt werden kann. Ein Elfenbeinstift c, der in das
Gefäß hinabragt und durch den obern Teil des
Gefäßes, welcher aus einem Glascylinder besteht,
sichtbar ist, bezeichnet mit seinem zugespitzten Endpunkt die
Höhe des
Nullpunktes der
Skala.
Man hat nur mittels der
Schraube den ledernen
Boden des
Gefäßes so lange zu heben oder zu senken, bis
das
Niveau des
Quecksilbers im
Gefäß die
Spitze des Elfenbeinstiftes berührt, und den obern
Stand der Quecksilbersäule auf
der
Skala abzulesen. Bei dem Fortinschen Reisebarometer
erfolgt ebenso wie bei dem Heberbarometer die Ablesung vermittelst
eines
Nonius
[* 5] oder
Verniers, und die
Einstellung wird entweder durch ein
Mikroskop
[* 6] mit
Fadenkreuz oder mit
Hilfe zweier gegenüberstehender
Schneiden ausgeführt. Bei den Heberbarometern
[* 1]
(Fig. 3) bester
Konstruktion ist die Barometer
röhre ganz in ein
Brett eingelassen,
welches nur an den
Stellen, wo die beiden
Kuppen liegen, durch die Öffnungen OO und PP durchbrochen ist.
Mit der
Skala SS, welche auf der vordern Seite des
Brettes angebracht ist und durch die
Schraube A verschoben werden kann, sind
zwei
Mikroskope
[* 7] M1 und M2 verbunden, von denen das obere M2 mit einem
Nonius N versehen ist und durch die
Schraube
B selbständig auf ihr bewegt werden kann, während das untere M1 mit der
Skala fest verbunden ist
und nur die
Bewegungen der letztern mitzumachen im stande ist. Wird nun zuerst durch die
Schraube A die
Skala so weit verschoben,
daß das
Fadenkreuz des
Mikroskops M1 auf der untern Quecksilberkuppe steht, und dann das obere
Mikroskop
M2 durch die
Schraube B ebenso in Bezug auf die obere Quecksilberkuppe eingestellt, so gibt die an dem
Nonius N abgelesene
Zahl der
Skala die
Entfernung der beiden
Mikroskope oder, was dasselbe sagt, die
Höhe des Barometer
standes an. Gleichzeitig
kann die
Temperatur an den beiden
Thermometern T1 und T2 abgelesen werden, von denen das erstere
T1 auf der
Skala SS aufliegt und das andre T2 im Innern des
Instruments angebracht ist, so daß an
[* 1] ^[Abb.: Fig. 3. Heberbarometer.
Fig. 4. Gefäßheberbarometer.] ¶
mehr
ihnen sowohl die Temperatur der Skala als auch die des Quecksilbers abgelesen werden kann. In neuester Zeit sind noch eine Reihe andrer Konstruktionen ausgeführt, von denen man die von Fueß in Berlin [* 9] angefertigten Gefäßheberbarometer [* 8] (Fig. 4) wohl als die Stations- und Reisebarometer der Zukunft bezeichnen kann. Leichtigkeit des Transports, Sicherheit vor zufälligen Beschädigungen, Bequemlichkeit und Schärfe der Ablesung sind bei diesem in seltener Weise vereinigt. In [* 8] Fig. 4, welche die obere Halste des Gefäßheberbarometers in kleinerm und die untere in größerm Maßstab [* 10] darstellt, bedeutet A A den längern Schenkel des Barometers, welcher in ein mit Quecksilber gefülltes und unten mit einem Ledersack verschlossenes Gefäß C eintaucht.
Mit letzterm steht der kürzere Schenkel B des Barometers direkt in Verbindung. Bei jeder Beobachtung wird die Quecksilberkuppe in dem kürzern Schenkel ebenso wie beim Fortinschen Reisebarometer durch die Schraube G auf den Nullpunkt der Skala O eingestellt, worauf eine mit dem Nonius N versehene Messinghülse D, die unten einen scharfen Rand hat, auf dem längern Schenkel verschoben wird, bis die obere Quecksilberkuppe in gleicher Höhe mit dem vordern und hintern Teil des Randes steht.
Die Stellung des Nonius auf der Skala bestimmt dann die Barometerhöhe. Der kürzere Schenkel des Barometers endet bei S, so daß vor jedem Transport des Instruments das Quecksilber durch die Schraube G so hoch gehoben werden kann, daß sowohl der ganze längere Schenkel als auch der kürzere bis S mit Quecksilber gefüllt und dann durch den Verschluß bei S abgesperrt werden kann. Der größern Sicherheit wegen ist der Apparat in einen Metallcylinder eingeschlossen, der nur an den Stellen mit Öffnungen versehen ist, an welchen die Einstellungen und Ablesungen erfolgen. Zu erwähnen wären außerdem noch das Stationsbarometer von Capeller, das auf den österreichischen Stationen im Gebrauch ist, das Gefäßbarometer mit reduzierter Skala von Fueß in Berlin, das auf den Stationen der deutschen Seewarte, auf den forstlich-meteorologischen Stationen Deutschlands [* 11] sowie auf den bayrischen und vielfach auch auf den preußischen Stationen benutzt wird, und die verschiedenen Marinebarometer.
Um die verschiedenen Barometerbeobachtungen miteinander vergleichbar zu machen, bedürfen dieselben noch einer Reihe von Korrektionen. Zunächst ist die Temperatur der Luft zu berücksichtigen, denn die Wärme [* 12] dehnt das Quecksilber aus, beeinflußt also auch den Stand seiner Höhe in der Glasröhre des Barometers. Man ist übereingekommen, alle Barometerbeobachtungen auf die Temperatur von 0° zu reduzieren. Deshalb befindet sich an allen guten Barometern ein kleines Thermometer, [* 13] an dem man die Lufttemperatur zur Zeit der Beobachtung am Barometer abliest.
Eine kleine Rechnung ergibt dann die Korrektion, welche man an der beobachteten Barometerhöhe anzubringen hat, um die Höhe zu finden, welche unter dem augenblicklich vorhandenen Luftdruck bei 0° Wärme vorhanden sein würde. Eine andre Korrektion ist die durch die sogen. Kapillardepression nötig gemachte. Das Quecksilber bildet nämlich in der Röhre eine konvexe Wölbung oder Kuppe, den sogen. Meniscus, welcher infolge der Kapillardepression etwas tiefer steht, als er ohne dieselbe stehen würde. Je enger das Barometerrohr ist, desto größer ist der Einfluß der Kapillardepression, und deshalb pflegt man zu einem Barometer nur Röhren zu benutzen, deren innerer Durchmesser mindestens 8 mm beträgt. Da der Einfluß der Kapillarität vom Mechanikus bereits berücksichtigt zu werden pflegt und auch an und für sich nur klein ist, so wird derselbe am besten durch Vergleichung des Instruments mit einem sogen. Normalbarometer [* 14] bestimmt werden können.
Was die Korrektion wegen der Temperatur anbelangt, so erhält man die Reduktion des bei der Temperatur t gemessen Barometerstandes b auf den Barometerstand B, wie er bei 0° Wärme beobachtet worden wäre, durch die Formel B = b - b * t * 0,00016115 (wenn t in Graden Celsius ausgedrückt ist) oder B = b - b * t * 0,00020144 (wenn t in Graden Réaumur ausgedrückt ist). Folgende Tabelle zeigt den Wert dieser Korrektion in Millimetern und Graden Celsius für Messungen in Millimetern
Millim. | 8° | 10° | 12° | 14° | 16° | 18° | 20° | 22° | 24° | 26° | 28° | 30° |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
730 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.7 | 1.9 | 2.1 | 2.4 | 2.6 | 2.9 | 3.1 | 3.3 | 3.6 |
740 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 2.2 | 2.4 | 2.7 | 2.9 | 3.1 | 3.4 | 3.6 |
750 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 2.0 | 2.2 | 2.5 | 2.7 | 2.9 | 3.2 | 3.4 | 3.7 |
760 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 2.0 | 2.2 | 2.5 | 2.7 | 3.0 | 3.2 | 3.5 | 3.7 |
Statt des Quecksilberbarometers findet man in neuerer Zeit häufig die sogen. Aneroidbarometer (Aneroïde, griech. »nicht feucht«, d. h. ohne Quecksilber) im Gebrauch. Diese, auch Feder- oder Dosenbarometer genannt, wurden 1847 von dem Engländer Vidi konstruiert. Bourdon verfertigte bald darauf ein ähnliches Metallbarometer, und später verbesserten Naudet und Hulot das Vidische Instrument, welches nun als Baromètre holostérique (griech. »ganz starr«, d. h. ohne Flüssigkeit) weite Verbreitung fand. [* 8] Fig. 5 und 6 zeigen Naudets Federbarometer im Durchschnitt und Grundriß. Das Instrument besteht aus einer metallenen Büchse b von der Form einer flachen Schachtel, mit elastischen Böden, deren
[* 8] ^[Abb.: Fig. 5 Durchschnitt.]